楊剴舟, 魏 征, 王佳雅, 欒 霞, 薛雅琳, 段章群

(國(guó)家糧食和物資儲(chǔ)備局科學(xué)研究院糧油加工研究所1, 北京 100037) (國(guó)家糧食和物資儲(chǔ)備局科學(xué)研究院糧油質(zhì)量檢驗(yàn)測(cè)試中心2, 北京 100037)

油茶(Camelliaoleifera)作為我國(guó)特有的木本油料作物,主要分布于我國(guó)的南方地區(qū),從油茶籽提取的油茶籽油因其脂肪酸組成與橄欖油相似,尤其是油酸和亞油酸,被譽(yù)為“東方橄欖油”[1],油茶籽油含有角鯊烯、生育酚、植物甾醇和多酚等多種功能性活性成分,在降低膽固醇和預(yù)防心血管疾病方面具有重要作用[2],尤其是熱榨油茶籽油,風(fēng)味濃郁、獨(dú)特,在我國(guó)備受消費(fèi)者青睞,逐漸成為菜籽油尤其是橄欖油的直接競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手[3]。

油脂揮發(fā)性物質(zhì)的產(chǎn)生途徑主要來(lái)自于脂質(zhì)降解反應(yīng)、美拉德反應(yīng)和糖熱降解或焦糖化反應(yīng),而這些反應(yīng)都與熱加工過(guò)程密切相關(guān)[4]。油茶籽油加工中涉及熱加工主要是提取方式和預(yù)處理方式。對(duì)于提取方式,大量研究表明熱榨工藝[5, 6]相比較于冷榨工藝[7, 8]、浸提法[6, 9]如溶劑浸出、水代法、水酶法以及超臨界CO2流體萃取和精煉工藝[10],油茶籽油中的揮發(fā)性物質(zhì)種類(lèi)更多,含量更高,出現(xiàn)大量閾值更低的雜環(huán)類(lèi)化合物,研究相對(duì)深入。近年來(lái),國(guó)內(nèi)外學(xué)者開(kāi)始關(guān)注預(yù)處理方式對(duì)油茶籽油風(fēng)味組分的影響,主要集中在烘烤工藝[11]和炒制工藝[11]上,研究相對(duì)較少。林瑯[7]發(fā)現(xiàn)烘烤油茶籽油特征香氣物質(zhì)主要與醇類(lèi)、酸類(lèi)和雜環(huán)類(lèi)化合物有關(guān),烘烤程度不同,酸類(lèi)物質(zhì)含量波動(dòng)較大,醇類(lèi)化合物整體呈下降趨勢(shì),而雜環(huán)類(lèi)揮發(fā)性成分含量明顯增多; He等[12]發(fā)現(xiàn)不加熱直接壓榨的油茶籽油風(fēng)味物質(zhì)以烴類(lèi)為主,烘烤和蒸汽處理的以醛類(lèi)和醇類(lèi)為主,而微波和炒制的以醛類(lèi)和雜環(huán)化合物為主,關(guān)鍵風(fēng)味物質(zhì)變化從青草香氣到脂香味再到焙烤味。焙烤工藝相比較于炒制工藝在揮發(fā)性物質(zhì)種類(lèi)和含量上不及后者,同時(shí)焙烤工藝一般在實(shí)驗(yàn)室烘箱中進(jìn)行,遠(yuǎn)不能適應(yīng)和滿(mǎn)足實(shí)際生產(chǎn)需求;炒制工藝作為我國(guó)傳統(tǒng)熱榨油茶籽油的主要預(yù)處理方式,制備的油脂風(fēng)味優(yōu)良獨(dú)具特色,而目前鮮見(jiàn)研究炒制工藝(溫度和時(shí)間)對(duì)油茶籽油揮發(fā)性物質(zhì)影響的報(bào)道。

本研究通過(guò)HS-SPME-GC-MS以及感官評(píng)價(jià)對(duì)炒制過(guò)程中油茶籽油的揮發(fā)性物質(zhì)進(jìn)行分析和鑒定,解析揮發(fā)性物質(zhì)的變化規(guī)律,明確油茶籽油的關(guān)鍵風(fēng)味物質(zhì),確定最佳炒制工藝,為油茶籽油品質(zhì)控制以及加工工藝等提參考。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料與試劑

新鮮油茶籽果,DVB/CAR/PDMS固相萃取頭,頂空進(jìn)樣瓶,1,2,3-三氯甲烷甲醇溶液(色譜純),其他試劑均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

80型炒籽機(jī),120型螺旋榨油機(jī),COMBI-xt PAL氣相色譜多功能自動(dòng)進(jìn)樣器暨樣品前處理系統(tǒng),Agilent 7890A-5975氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 油茶籽炒制工藝

炒制時(shí)間:將脫蒲后的新鮮油茶籽約25 kg置于80型滾筒炒籽機(jī)中,炒鍋明火加熱至120 ℃開(kāi)啟計(jì)時(shí),炒制時(shí)間分別為5、10、15、20、25 min,炒籽過(guò)程開(kāi)啟攪拌以防止受熱不均。

炒制溫度:將脫蒲后的新鮮油茶籽約25 kg置于滾筒炒籽機(jī)中,將炒鍋明火分別加熱至80、100、120、160、180 ℃,然后開(kāi)啟計(jì)時(shí)炒制15 min,炒籽過(guò)程開(kāi)啟攪拌以防止受熱不均。

炒籽結(jié)束后待油茶籽溫度降至50～60 ℃左右入榨,采用120型螺桿榨機(jī)制備油茶籽油樣品,樣品密封保存并置于-4 ℃冰箱中冷藏,直至分析時(shí)取出。

1.3.2 揮發(fā)性物質(zhì)萃取

具體操作步驟參考Liu等[13]方法。

1.3.3 GC-MS分析

具體操作步驟參考楊剴舟等[14]方法。

1.3.4 感官評(píng)價(jià)

對(duì)不同炒制參數(shù)下的油茶籽油樣品分別采用評(píng)分檢驗(yàn)法、簡(jiǎn)單描述法和三點(diǎn)法進(jìn)行評(píng)價(jià)[15]。

表1 茶油氣味評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

1.3.5 數(shù)據(jù)處理

揮發(fā)性物質(zhì)的定性[4]:利用隨機(jī)的NIST 11和Wiley標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)自動(dòng)檢索各組分質(zhì)譜結(jié)果,只有匹配度大于80%的結(jié)果才給予報(bào)道;同時(shí)結(jié)合保留時(shí)間計(jì)算風(fēng)味物質(zhì)的保留指數(shù)(RI),參考文獻(xiàn)報(bào)道的RI值進(jìn)行鑒定。保留指數(shù)(RI)計(jì)算公式為:

RI=100n+100(tx-tn)/(tn+1-tn)

式中:tx、tn和tn+1分別為被分析組分、碳原子數(shù)為n和n+1的正烷烴 (tn

揮發(fā)性物質(zhì)的定量[3]:采用內(nèi)標(biāo)法,在樣品中加入20 μL質(zhì)量濃度為1.142 mg/mL 1,2,3-三氯甲烷甲醇溶液作為內(nèi)標(biāo),風(fēng)味物質(zhì)的含量為相當(dāng)于內(nèi)標(biāo)物的相對(duì)濃度,計(jì)算公式為:

化合物相對(duì)濃度=化合物峰面積/內(nèi)標(biāo)物峰面積×內(nèi)標(biāo)物濃度

相對(duì)氣味活度值計(jì)算(ROAV)參考Jia等[2]描述的方法進(jìn)行計(jì)算,具體是風(fēng)味物質(zhì)的油脂中濃度/風(fēng)味物質(zhì)在油脂中閾值,閾值數(shù)據(jù)參考先前的文獻(xiàn)報(bào)道[2, 16-21]。ROAV越大,則該物質(zhì)對(duì)整體風(fēng)味的影響及貢獻(xiàn)越大;本研究將ROAV≥100的風(fēng)味物質(zhì)作為表現(xiàn)不同炒制工藝下油茶籽油感官差異的關(guān)鍵揮發(fā)性物質(zhì)[22],同時(shí)將出現(xiàn)頻率數(shù)作為參考依據(jù)[22];主成分分析(PCA)采用SIMCA14.1統(tǒng)計(jì)分析軟件處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 炒制時(shí)間對(duì)油茶籽油揮發(fā)性物質(zhì)變化影響

不同炒制時(shí)間下油茶籽油揮發(fā)性物質(zhì)含量熱圖分析如圖1所示。炒制溫度120 ℃,不同炒制時(shí)間(5～25 min)下共鑒定出52種揮發(fā)性物質(zhì),主要分為氮雜環(huán)類(lèi)、氧雜環(huán)類(lèi)和非雜環(huán)類(lèi),其中氮雜環(huán)類(lèi)主要包括吡嗪類(lèi)(3種)和吡咯類(lèi)(1種),氧雜環(huán)類(lèi)物質(zhì)主要包括呋喃類(lèi)(5種)和吡喃類(lèi)(1種),非雜環(huán)類(lèi)化合物主要包括醛類(lèi)(14種)、醇類(lèi)(8種)、酸類(lèi)(5種)、酯類(lèi)(3種)、酮類(lèi)(3種)和烴類(lèi)(8種)等,主體以醛類(lèi)、醇類(lèi)、烴類(lèi)以及氧雜環(huán)類(lèi)為主。醛類(lèi)物質(zhì)中己醛、辛醛、苯乙醛、壬醛和3-甲基丁醛等隨炒制時(shí)間的增加波動(dòng)較大,超過(guò)15 min含量增加明顯,其余含量較低且變化不大;吡嗪類(lèi)如2-甲基吡嗪、2,5-二甲基吡嗪以及呋喃類(lèi)如糠醛和糠醇從15 min開(kāi)始出現(xiàn),而2-戊基呋喃和二羥基-2(3H)呋喃酮等呋喃類(lèi)物質(zhì)從5 min就開(kāi)始生成;部分醇類(lèi)如3-甲基-1-丁醇、2-甲基-1-丁醇和戊醇以及部分烴類(lèi)如庚烷、十五烷和苯乙烯雖然含量很低,但是在整個(gè)過(guò)程中始終存在。這與況小玲等[9, 12, 23]報(bào)道的檢測(cè)到揮發(fā)性物質(zhì)種類(lèi)相符,也有研究發(fā)現(xiàn)通過(guò)微波短時(shí)(800 W、10 min)和高溫煎炸(150 ℃、15 min)處理制備的油茶籽油中以雜環(huán)類(lèi)、醛類(lèi)和醇類(lèi)為主,雜環(huán)類(lèi)的含量與后兩者含量一致,同時(shí)熱風(fēng)烘烤(120 ℃、120 min)和蒸汽爆破(100 ℃、25 min)處理制備的油茶籽油中以醇類(lèi)和醛類(lèi)為主,醇類(lèi)物質(zhì)含量是醛類(lèi)的3～5倍[24]。

不同炒制時(shí)間下油茶籽油中各類(lèi)揮發(fā)性物質(zhì)總量變化如圖2所示。隨著炒制時(shí)間的增加,揮發(fā)性物質(zhì)總量逐漸增加,在20 min后趨于平衡,質(zhì)量分?jǐn)?shù)從約145 mg/kg油茶籽油增加到約227 mg/kg油茶籽油。醛類(lèi)仍是油茶籽油主要的揮發(fā)性物質(zhì),質(zhì)量分?jǐn)?shù)高達(dá)60%～70%,占整體揮發(fā)性物質(zhì)的比重隨時(shí)間變化不大;氧雜環(huán)類(lèi)是第二大類(lèi)揮發(fā)性組分,隨著時(shí)間的增加,質(zhì)量分?jǐn)?shù)逐漸增加,從17%提高到30%;醇類(lèi)和烴類(lèi)是第三大類(lèi)揮發(fā)性組分,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%左右,隨著炒制時(shí)間的增加含量變化不大;其余組分如酯類(lèi)物質(zhì),隨著炒制時(shí)間的增加含量變化不大,而氮雜環(huán)類(lèi)化合物、酮類(lèi)和酸類(lèi)隨著炒制時(shí)間的增加而增加,質(zhì)量分?jǐn)?shù)均在3%以下。

圖1 不同炒制時(shí)間下油茶籽油揮發(fā)性物質(zhì)含量熱圖分析

表2 不同炒制時(shí)間油茶籽油揮發(fā)性物質(zhì)相對(duì)氣味活度值(ROAV)

續(xù)表2

圖2 不同炒制時(shí)間下油茶籽油各類(lèi)揮發(fā)性物質(zhì)總量變化

不同炒制時(shí)間下風(fēng)味化合物的ROAV如表2所示。風(fēng)味物質(zhì)的貢獻(xiàn)度除與ROAV相關(guān)外,也與加工過(guò)程中出現(xiàn)的頻率數(shù)緊密相關(guān)。整體上ROAV>100,出現(xiàn)頻數(shù)≥3的風(fēng)味物質(zhì)共有8種,按照大小順序(取最大值)分別是3-甲基丁醛(1 037,25 min,麥芽味)、(E)-2-甲基-2-丁酸乙酯(509,5 min,花香味和水果味)、2-甲基丁醛(307,25 min,可可味和杏仁味)、苯乙醛(238,20 min,花香味和蜂蜜味)、己醛(218,10 min,青草味和脂肪味)、二羥基-2(3H)呋喃酮(171,5 min,焦糖味和水果味)、辛醛(156,15 min,脂肪味、肥皂味和青草味)、庚醛(140,5 min,杏仁味),主要以醛類(lèi)化合物、氧雜環(huán)化合物和酯類(lèi)化合物為主,風(fēng)味特征以麥芽味、花香味、杏仁味、青草味、焦糖味和脂肪味為主。

圖3 不同炒制時(shí)間下油茶籽油風(fēng)味香型ROAV變化

通過(guò)匯總不同香型風(fēng)味物質(zhì)的ROAV總和,對(duì)不同炒制時(shí)間下油茶籽油風(fēng)味香型變化進(jìn)行研究,結(jié)果如圖3所示。炒制時(shí)間5～25 min下油茶籽油風(fēng)味香型以麥芽味、水果味、青草味、脂肪味、堅(jiān)果味、肥皂味、焦糖味為主,辛辣味和焦糊味為輔。隨著炒制時(shí)間增加,麥芽味、青草味、辛辣味直線增加,在25 min達(dá)到最大;脂肪味、焦糖味、水果味和肥皂味逐漸增加在15 min時(shí)達(dá)到平衡;堅(jiān)果味則出現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì),在20 min時(shí)達(dá)到最大;焦糊味基本無(wú)變化。

綜合考慮油脂氧化如大量己醛、庚醛生成和香型變化如辛辣味、糊味出現(xiàn)等因素,選擇炒制時(shí)間15 min來(lái)對(duì)炒制溫度對(duì)油茶籽油揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)影響進(jìn)行研究。

2.2 炒制溫度對(duì)油茶籽油揮發(fā)性物質(zhì)變化影響

不同炒制溫度下油茶籽油揮發(fā)性物質(zhì)含量熱圖分析如圖4所示。炒制時(shí)間15 min,不同炒制溫度(80～160 ℃)下共鑒定出73種揮發(fā)性物質(zhì),其中醛類(lèi)16種,酯類(lèi)11種、氧雜環(huán)類(lèi)物質(zhì)10種、烴類(lèi)10種、氮雜環(huán)類(lèi)物質(zhì)9種,醇類(lèi)9種,酸類(lèi)6種和酮類(lèi)2種,產(chǎn)生了種類(lèi)更多且含量更高的氮雜環(huán)類(lèi)化合物、氧雜環(huán)類(lèi)化合物以及酯類(lèi)化合物,炒制溫度相比較炒制時(shí)間更能影響油茶籽油的風(fēng)味特性。

相比較炒制時(shí)間,吡嗪類(lèi)物質(zhì)種類(lèi)從3種增加到9種,出現(xiàn)了2-乙基-6-甲基-吡嗪、三甲基吡嗪、2-乙基-5-甲基-吡嗪等乙基取代基的吡嗪類(lèi)物質(zhì),吡嗪類(lèi)物質(zhì)整體上從140 ℃開(kāi)始產(chǎn)生;呋喃類(lèi)物質(zhì)相比較炒制時(shí)間下種類(lèi)從6種增加到10種,出現(xiàn)了2-氫-3-羥基-4,4-二甲基-2(3H)呋喃酮、2,5-二甲基-4-羥基-3(2H)-呋喃酮、二羥基-5-戊基-2(3H)-呋喃酮等物質(zhì),2-戊基呋喃和二羥基-2(3H)呋喃酮從80 ℃就開(kāi)始生成,其他呋喃類(lèi)物質(zhì)如糠醇從140 ℃開(kāi)始產(chǎn)生。劉曉君[4]和劉春梅等[25]在花生和油菜籽炒籽末期也檢測(cè)到了大量的吡嗪和呋喃類(lèi)物質(zhì),相對(duì)含量與本研究結(jié)果基本一致。

圖4 不同炒制溫度下油茶籽油揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)含量熱圖分析

高溫炒制除了能賦予油茶籽油優(yōu)良的風(fēng)味外,也會(huì)帶來(lái)一些風(fēng)險(xiǎn)因素。溫度超過(guò)140 ℃后,糠醛和糠醇開(kāi)始顯著增加,在180 ℃分別達(dá)到15.23、20.29 mg/kg。有研究表明糠醛會(huì)使暴露在空氣中的油色加深變成棕紅色,還影響食用安全(大鼠的口服半數(shù)致死量為65 mg/kg(以體質(zhì)量計(jì)),FEMA規(guī)定如焙烤食品限量17.0 mg/kg),同時(shí)糠醇還是可燃助燃的危害品(爆炸極限1.8%～16.3%)[26, 27];此外雜環(huán)類(lèi)化合物的產(chǎn)生大多來(lái)自于脂質(zhì)的氧化降解,炒制溫度超過(guò)140 ℃后,醛類(lèi)物質(zhì)從125.54mg/kg增加到155.61(160 ℃)和132.85(180 ℃)。因此在實(shí)際生產(chǎn)中,應(yīng)嚴(yán)格控制炒制溫度,避免油脂氧化劣變和安全風(fēng)險(xiǎn)因素如糠醛和糠醇等物質(zhì)的產(chǎn)生。

不同炒制溫度下油茶籽油中各類(lèi)揮發(fā)性物質(zhì)總量變化如圖5所示。隨著炒制溫度的增加,揮發(fā)性物質(zhì)總量先增加后下降,在160 ℃達(dá)到最高,為315mg/kg油茶籽油,比炒制工藝120 ℃、20 min下風(fēng)味化合物質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為100 mg/kg油茶籽油,180 ℃下下降主要是苯乙烯、庚烷和(E)-2-甲基-2-丁酸乙酯含量的大幅下降,可能是這些化合物在高溫下有較強(qiáng)的揮發(fā)性所導(dǎo)致的結(jié)果[4]。

不同炒制溫度下?lián)]發(fā)性物質(zhì)的ROAV如表3所示。從表3中可知,整體上ROAV>100,出現(xiàn)頻數(shù)≥3的風(fēng)味物質(zhì)共有11種,與炒制時(shí)間下關(guān)鍵貢獻(xiàn)風(fēng)味化合物基本類(lèi)似,但增加了2-甲基丙醛、2-戊基-呋喃和辛酸,同時(shí)ROAV更高,其次3-甲基丁醛、(E)-2-甲基-2-丁酸乙酯和苯乙醛分別增加了50%、200%、50%,按照大小順序(取最大值)分別是3-甲基丁醛(1 568,180 ℃,麥芽味)、(E)-2-甲基-2-丁酸乙酯(1 409,160 ℃,花香味和水果味)、苯乙醛(358,160 ℃,花香味和蜂蜜味)、2-甲基丁醛(329,160 ℃,可可味和杏仁味)、己醛(173,120 ℃,青草味和脂肪味)、二羥基-2(3H)呋喃酮(162,140 ℃,焦糖味和水果味)、辛醛(157,100 ℃,脂肪味、肥皂味和青草味)、2-甲基丙醛(143,160 ℃,辛辣味、麥芽味和青草味)、庚醛(135,100 ℃,杏仁味)、2-戊基-呋喃(135,160 ℃,黃油味和青草味)、辛酸(126,120 ℃,奶酪味和脂肪味)。風(fēng)味特征以麥芽味、花香味、杏仁味、青草味、焦糖味、脂肪味、辛辣味為主。不同炒制溫度下油茶籽油風(fēng)味香型ROAV總和變化如圖6所示。炒制溫度80～180 ℃下油茶籽油風(fēng)味香型以麥芽味、水果味、青草味、脂肪味、焦糖味、堅(jiān)果味和肥皂味為主,辛辣味、燒烤味和焦糊味為輔。隨著炒制溫度增加,麥芽味、水果味、辛辣味逐漸增加,均在160 ℃時(shí)達(dá)到最大;燒烤味從140 ℃時(shí)開(kāi)始出現(xiàn),160 ℃逐漸下降,180 ℃又逐漸上升;脂肪味和肥皂味逐漸降低,均在180 ℃達(dá)到最低;青草味、焦糖味和堅(jiān)果味均在140 ℃或160 ℃時(shí)達(dá)到最大后再下降;焦糊味所有溫度下均存在且基本無(wú)變化。

圖5 不同炒制溫度下油茶籽油各類(lèi)揮發(fā)性物質(zhì)含量的變化

表3 不同炒制溫度油茶籽油揮發(fā)性物質(zhì)相對(duì)氣味活度值(ROAV)

綜合考慮油脂氧化劣變、安全風(fēng)險(xiǎn)以及香型變化規(guī)律,選擇炒制溫度140 ℃和炒制時(shí)間15 min作為較佳的油茶籽油炒制工藝。

圖6 不同炒制溫度下油茶籽油風(fēng)味香型ROAV變化

2.3 不同炒制工藝油茶籽油揮發(fā)性物質(zhì)PCA分析

為進(jìn)一步了解不同炒制工藝對(duì)油茶籽油整體揮發(fā)性物質(zhì)的影響,采用PCA方法對(duì)不同炒制工藝下油茶籽油樣品風(fēng)味特征進(jìn)行區(qū)分,數(shù)據(jù)處理結(jié)果如圖7所示。從圖7a可以看出,第一主成分和第二主成分的方差貢獻(xiàn)率分別為58.30%和15.60%,累積方差貢獻(xiàn)率為73.90%,說(shuō)明2個(gè)主成分能較好的解釋不同樣本的主要特征信息。10個(gè)樣品被分為4個(gè)區(qū)域,其中120 ℃—5 min、120 ℃—10 min和120 ℃—15 min均位于第一象限,且距離較近,特別是120 ℃—5 min和120 ℃—10 min兩者幾乎重合,說(shuō)明兩者的揮發(fā)性物質(zhì)組成和含量均非常接近;120 ℃—20 min和120 ℃—25 min以及80 ℃—15 min和100 ℃-15 min分別位于第一象限和第三象限,兩兩之間距離非常近,風(fēng)味特征區(qū)別不明顯;此外140 ℃-15 min和160 ℃-15 min的PC1值較接近,而180 ℃-15 min的PC1值最大,這3個(gè)工藝明顯區(qū)別于炒制工藝上的油茶籽油樣品。

注:炒制工藝下鑒定出的73種揮發(fā)性物質(zhì)和8大類(lèi)風(fēng)味化合物總量按照吡嗪類(lèi)、呋喃類(lèi)、醛類(lèi)、醇類(lèi)、酸類(lèi)、酯類(lèi)、酮類(lèi)、烴類(lèi)依次從A1～H進(jìn)行編號(hào)。圖7 不同炒制工藝油茶籽油揮發(fā)性物質(zhì)主成分分析

圖7b中展示的是73種揮發(fā)性物質(zhì)和8大類(lèi)風(fēng)味物質(zhì)的 PC1-PC2二維判別圖。對(duì)PC1(58.30%)具有明顯貢獻(xiàn)的揮發(fā)性物質(zhì)依次為氧雜環(huán)化合物、苯乙醛、氮雜環(huán)化合物、醛類(lèi)化合物、2,5-二甲基吡嗪、己醛、糠醇、3-甲基丁醛、2,3-二甲基-3,5-二羥基-6-甲基-4H-吡喃-4-酮、糠醛,主要為氧雜環(huán)化合物、氮雜環(huán)化合物和醛類(lèi)化合物,物質(zhì)風(fēng)味特征主要是焦糖味、水果味、花香味、蜂蜜味、堅(jiān)果味、烘烤味、青草味、麥芽味、脂肪味,是油茶籽油風(fēng)味的重要貢獻(xiàn)成分,與炒制時(shí)間和炒制溫度下油茶籽油關(guān)鍵風(fēng)味物質(zhì)特征一致;對(duì)PC2(15.60%)具有明顯貢獻(xiàn)的揮發(fā)性物質(zhì)苯乙烯、烴類(lèi)化合物、酮類(lèi)化合物、醇類(lèi)化合物、2-甲基-1-丁醇,這些物質(zhì)風(fēng)味特征是甜香味、牛奶味、肥皂味、脂香味、酒味、洋蔥味,這些物質(zhì)是油茶籽油風(fēng)味的重要修飾成分。

2.4 感官評(píng)價(jià)研究

2.4.1 喜好度評(píng)價(jià)

采用直觀喜好度對(duì)10種炒制工藝制備的油茶籽油進(jìn)行評(píng)價(jià),具體得分如圖8所示。隨著溫度增加,得分出現(xiàn)先升高后下降的趨勢(shì),其中4號(hào)(140 ℃—15 min)的平均得分最高,被認(rèn)為所有油樣中香氣最濃郁、清新、最具純正油茶籽油特征風(fēng)味,溫度超過(guò)140 ℃后感官評(píng)價(jià)得分大幅下降,可能原因是過(guò)度炒制導(dǎo)致油脂整體風(fēng)味不佳,這與氣質(zhì)分析揮發(fā)性物質(zhì)得到的較佳的炒制工藝結(jié)論保持一致。

注:1號(hào)為80 ℃—15 min,2號(hào)為100 ℃—15 min,3號(hào)為120 ℃—15 min,4號(hào)為140 ℃—15 min,5號(hào)為160 ℃—15 min,6號(hào)為180 ℃—15 min,7號(hào)為120 ℃—5 min,8號(hào)為120 ℃—10 min,9號(hào)為120 ℃—20 min,10號(hào)為120 ℃—25 min,下同。圖8 油茶籽油感官評(píng)價(jià)得分

2.4.2 風(fēng)味雷達(dá)圖

圖9為10種炒制工藝制備的油茶籽油風(fēng)味描述雷達(dá)圖。從圖9a中可知,隨著炒制溫度從80 ℃增加到180 ℃,風(fēng)味輪廓逐漸變大,其中4號(hào)140 ℃的堅(jiān)果味、水果味和青草味得分最高,5號(hào)160 ℃的泥土味得分最高,6號(hào)180 ℃的焦糊味、辛辣味和青草味得分最高,溫度低于140 ℃,主要以水果味、青草味和辛辣味為主。從圖9b中可知,隨著炒制時(shí)間從5 min增加到25 min,風(fēng)味輪廓主要集中在辛辣味、堅(jiān)果味、青草味和泥土味上,只有8號(hào)120 ℃的水果味得分最高,10號(hào)25 min時(shí)的堅(jiān)果味、青草味和焦糊味得分最高,9號(hào)20 min時(shí)的辛辣味、泥土味和青草味得分最高。

圖9 不同炒制工藝下油茶籽油風(fēng)味描述雷達(dá)圖

2.4.3 三點(diǎn)法

表4展示的是不同炒制工藝下的三點(diǎn)實(shí)驗(yàn)法結(jié)果?？梢钥闯?3號(hào)樣品(120 ℃—15 min)和4號(hào)樣品(140 ℃—15 min)間、5號(hào)樣品(160 ℃—15 min)和8號(hào)樣品(120 ℃—5 min)以及7號(hào)樣品(120 ℃—5 min)和9號(hào)樣品(120 ℃—20 min)之間差異顯著,區(qū)分度達(dá)到90%以上,能夠很好地區(qū)別開(kāi)來(lái),從圖9中得分差異也能得到較好解釋。6號(hào)樣品(180 ℃—15 min)和10號(hào)樣品(120 ℃—25 min)之間的區(qū)別不明顯,兩者均具有很濃的堅(jiān)果味,很濃的青草味,很濃的辛辣味,稍微的蜂蜜味和焦糊味。

表4 三點(diǎn)實(shí)驗(yàn)法結(jié)果

3 結(jié)論

采用全自動(dòng)樣品前處理系統(tǒng)(CTC)-頂空固相微萃取(HS-SPME)結(jié)合氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(GC/MS)技術(shù)對(duì)油茶籽炒制過(guò)程中揮發(fā)性物質(zhì)進(jìn)行分析和鑒定,并結(jié)合感官評(píng)價(jià)對(duì)炒制過(guò)程中油茶籽油的風(fēng)味特征進(jìn)行分析:不同炒制工藝下共定性和定量揮發(fā)性物質(zhì)73種,其中醛類(lèi)物質(zhì)種類(lèi)最多(14～16種),質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高(50%～70%);炒制溫度相比較于炒制時(shí)間,可顯著提高呋喃類(lèi)和吡嗪類(lèi)化合物的種類(lèi)和含量以及酯類(lèi)化合物的種類(lèi);鑒定出對(duì)油茶籽油整體風(fēng)味關(guān)鍵貢獻(xiàn)的風(fēng)味物質(zhì)(ROAV≥100)共11種,按照貢獻(xiàn)度大小分別是3-甲基丁醛、(E)-2-甲基-2-丁酸乙酯、苯乙醛、2-甲基丁醛、己醛、二羥基-2(3H)呋喃酮、辛醛、2-甲基丙醛、庚醛、2-戊基-呋喃、辛酸;高溫長(zhǎng)時(shí)有利于麥芽味、水果味、青草味、燒烤味和堅(jiān)果味的風(fēng)味物質(zhì)的生成,低溫短時(shí)更有利于脂肪味、焦糖味、水果味風(fēng)味物質(zhì)的生成;通過(guò)主成分分析(PCA)分析,炒制工藝140 ℃—15 min、160 ℃—15 min和180 ℃—15 min下的油茶籽油樣品風(fēng)味特征明顯區(qū)別于其他工藝,具有貢獻(xiàn)的風(fēng)味化合物主要為呋喃類(lèi)化合物、醛類(lèi)化合物和吡嗪類(lèi)化合物;綜合考慮油脂劣變、風(fēng)險(xiǎn)因素以及感官評(píng)價(jià),炒制溫度140 ℃和炒制時(shí)間15 min是較佳的油茶籽油炒制工藝,制備的油茶籽油風(fēng)味最濃郁、清新、最具純正茶油特征香氣,辛辣味、堅(jiān)果味、青草味、水果味是熱榨油茶籽油最具代表性的風(fēng)味特征。